浅谈高层房屋建筑结构设计要点论文_钟原

浅谈高层房屋建筑结构设计要点论文_钟原

中国市政工程西北设计研究院有限公司云南分公司

摘要:随着社会的不断发展,人们的生活水平得到了显著的提升,与此同时,在住房要求方面,人们更关注高层房屋的实用性、经济型、安全性以及美观性,然而与高层房屋质量和使用功能有着直接关系的是高层房屋建筑结构,因此,对高层房屋建筑结构进行优化设计就显得非常重要,注重高层房屋建筑结构设计中的优化措施。对满足高层房屋建筑结构使用功能与质量有着非常重要的意义。本文浅谈高层房屋建筑结构设计要点。

关键词:高层房屋;建筑结构;特点;设计要点

引言

在进行高层房屋结构设计中,安全性能和实用性能是建筑结构的基础。同时,在建筑越来越发达的今天,建筑结构的美观性、经济性以及便利性也成为了高层房屋建筑设计中的重要因素,要想可以使建筑物保质保量的完成,就要做好结构设计工作。在进行建筑结构设计中,对其进行优化,使建筑物满足人们的要求。

1高层房屋建筑结构设计的原则

1.1设计要顾全大局,抓大放小

在高层房屋建筑结构的设计中,对于设计中非常重要的概念,如强剪弱弯、强柱弱梁等要牢记于心,要将全局观念深深的牢记于心,虽然在高层房屋建筑结构的设计中,各个构件在整个结构中担任的角色不同,但是它们是作为整体一部分出现的,缺少一个,都会酿成大祸。在高层房屋建筑结构设计中,一定要抓大局,对于那些细小的环节也不能放松。

1.2刚柔相济原则

对建筑结构整体进行加固设计是高层房屋建筑结构设计工作的重要组成部分,而在加固施工中,除了需要高强度的刚性材料之外,还需要辅以一定量的柔性材料,提高高层房屋建筑结构的韧性,使高层房屋建筑整体在外力作用下更加稳定。这就需要设计人员在对建筑结构进行设计时,要同时预留出刚性加固材料与柔性加固材料的置入空间,优化加固材料的置入结构,既要发挥出加固材料的最大性能潜力,同时也要尽量节省加固材料,控制建筑施工成本。

1.3设计要设置多道防线,保证安全

在对高层房屋建筑结构进行设计的过程中,要重点考虑结构的多道防线,考虑它们的安全系数,在高层房屋建筑中,由于多肢墙比单片墙的抵抗力大,因此在建筑设计中要充分考虑多肢墙的位置设置。在对高层房屋建筑结构设计过程中,要知道结构的安全体系就是靠多道防线来进行设计的,在突发灾难时,寄希望于某一单体结构是很危险的。

1.4设计要将结构中的各个关节打通

在高层房屋建筑结构的设计中,高层房屋建筑的关节无处不在。在高层房屋建筑结构的体系中,变化的统一是最终目标,虽然在结构的理想模型中是一体的,没有任何的关节出现,这样的浑然一体能够让外力迅速地分散、传递、消减。将建筑结构中的关节打通,就可以让建筑保持平衡,使其处于稳定的静态模式下,保证建筑的稳定和安全。

2基于结构特点的高层房屋建筑结构设计要点

2.1地基基础设计

地基是整个高层房屋建设的基础部分,在设计的过程中应当给予极大重视。不同的地区建筑环境和条件都不同,因此,在设计前对整个建筑周边的环境及地址情况进行深入了解是非常必要的。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆(1)设计师们应当对工程施工现场的地址情况进行详细了解,包括地貌、地质、水位情况等,并对所得到的数据进行整理和分析,以便保证建筑在使用的过程中不会出现沉降现象,对人们的人身安全造成影响。(2)考虑施工的过程中是否会对周围的环境和建筑造成影响,保证其在使用的过程中不会发生倾斜的现象,同时,要对周边的生态环境进行深入了解,保证施工的过程中不会对生态环境造成大规模的破坏。(3)对建筑周边的建筑物以及地下设施进行标注,保证施工过程不会对其产生破坏影响,进而使施工环节能够科学合理地展开。

2.2结构体系的选择

随着技术标准的发展,更多的高层建筑结构体系已经超出了原来的框架和剪力墙结构,从框架、剪力墙、支撑框架剪力墙、框架—核心筒、筒中筒、梁管和混合结构等开始广泛的应用。在无尽的创新解决方案的挑战下,建筑师、结构工程师必须要摒弃按约定办事,大胆创新,但是前提就是要保证安全,柱、梁、板等组成框架的结构,主要应用的是构造柱布置灵活,获得的空间大,但是缺点为抗侧力刚度小,因此一般适用于商场、车站、停车场等公共场所;在对框架的设计过程中,要注意避免大量使用单跨框架结构,以避免更多的短柱,还要考虑偏心影响梁、考虑地震对于楼梯的影响,剪力墙结构是使用内置建筑物做一些分离壁,其特征是由垂直分力隐藏在填充墙壁,剪力墙结构设计的双抗侧力体系,巨大的横向刚度,在水平荷载作用下整体表现为良好侧向变形小,这样的效果就可以建立一个高层建筑。剪断结构是典型的体系弯曲变形结构,在对剪力墙结构的设计中应控制高剪切的宽比不宜过小,以避免剪切破坏,刚度应该是在相似的两个方向上,同时剪力墙设计中应注意剪切孔布局要统一规则,紧凑排列成行。剪力墙的两种基本结构系统,主要由两个框架剪力墙结构、框架的融合衍生的筒—筒结构、框架—核心筒结构等组成,它们的结构侧向变形的性能被优化,增加了结构的刚性,从而提高结构的性能,可以抵御强度大些的地震灾害。随着越来越多创新的建筑风格,建筑布局和建设材料科学不断创新、不断发展,房屋建筑结构的结构体系也会越来越多。

2.3抗震及连梁设计

抗震设计在高层建筑中是十分必要的,且在高要求的基础上不能够只采用单纯的框架体系,而是根据实际需要将框架———剪力墙、剪力墙以及筒体体系结构共同使用,并根据我国相关建筑规定对高层建筑的刚度进行总结和归纳,结合实际情况合理布置剪力墙体系,如:对建筑周围的地形以及地质进行深入研究和考察,选择坚硬的土地来减少地震带来危害的可能性,在最大限度上提升高层房屋建筑的抗震能力。此外,高层的连梁设计也是其中重要的环节,由于连梁对减少内力和位移有着重要作用,因此,在连梁的处理上,对于连梁超筋问题或是超过剪压比的问题,可以选择连梁刚度折减。当连梁的刚度折减后,若是部分楼层的连梁仍然不满足实际需求,则可以采取内力调幅的方式进行改变,并保证调幅不超过20%。

2.4高层房屋建筑楼板的设计要点

在高层房屋建筑设计中的楼板设计,不能简单的以单向板的作用来进行计算,要考虑到连续板的作用,如果按照单向板来计算,就会造成计算出的结果和实际的情况不符,导致设计的楼板在实际的使用过程中出现裂缝。接着就是对于楼板的双向板的计算问题,由于泊松比的影响,如果不对跨中弯矩进行精确的调整,就会导致计算结果出现误差。因此,在对双向板跨中弯矩钢筋的铺设的方案设计中,要尽量采用纵横叠放,将那些跨度短的钢筋放于最低端,长的放在上面,要将两个方向的有效长度考虑进去,这样才能避免出现漏算、少算荷载量等情况的发生,保证高层房屋建筑设计的科学、合理、安全。

结语

综上所述,合理的高层房屋建筑结构设计是非常重要的,不仅对人们的生活质量产生影响,同时也影响着人们的安全。因此,在对高层建筑进行设计的过程中,设计师需要从实际情况出发,站在科学的角度对高层房屋建筑结构进行合理设计,进而保证高层房屋建筑的安全性,为人们提供更好的生活环境。

参考文献

[1]王慧君,徐勇.高层建筑结构设计的要点探析[J].科技与企业,2015(06):171.

[2]崔惠林.高层建筑结构设计的要点分析[J].城市建设理论研究(电子版),2017(12):200-201.

[3]傅振芳.高层建筑结构中剪力墙结构设计要点分析[J].科技创新与应用,2016(34):274.

[4]余宝山.高层建筑结构设计的要点分析[J].江西建材,2016(03):46.

[5]张瑞敏.高层建筑结构设计的要点总结[J].四川水泥,2016(04):64.

[6]蒋石峰.浅析高层房屋建筑结构设计中的基础设计[J].城市建设理论研究(电子版),2017(13):23-25.

论文作者:钟原

论文发表刊物:《中国住宅设施》2018年2月上第3期

论文发表时间:2018/10/18

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